Universidad Centroccidental “Lisandro Alvarado”

Decanato de Agronomía

Programa de Ingeniería Agroindustrial

DETERMINACIÓN DE LAS CONSTANTES CINÉTICAS

DE DEGRADACIÓN EN SISTEMAS AIREADOS Y NO AIREADOS

Navea Junior

Twitter: @JrNavea

E-mail: naveajunior@gmail.com

Marzo-2015

OBJETIVO GENERAL:

Evaluar las constantes cinéticas de degradación en sistemas aireados y no aireados

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Identificar y determinar los parámetros críticos de procesos biológicos

Comparar el comportamiento de los parámetros cinéticos en sistemas aireados y no

aireados

Materiales y Métodos:

Fiolas de 1000 mL Levadura comercial granulada

Difusores de aire Agua destilada

Brixómetro Sacarosa

Cámara de Neubauer Urea

Pipetas de 1,5 y 10 mL

Procedimiento:

1. Realizar el montaje correspondiente al diagrama aireado y no aireado

2. Pesar 100g de sacarosa, 8 g de urea y 1,5 g de levadura

3. Añadir agua destilada hasta 1 litro

4. Agitar la solución hasta disolver completamente la sacarosa

5. Tomar 250 ml de muestra representativa, determinar ° Brix y células por litro (valores

iniciales)

6. Realizar las mediciones correspondientes al paso 5 durante 10 días

TABLA DE DATOS Y RESULTADOS

GRÁFICAS DE RESULTADOS

SISTEMA AIREADO

a.1) Variación del sustrato en función del tiempo Sneto/tiempo

Comportamiento cinético en sistemas aireados

Tiempo (Días)

S medido ° Brix

S neto ° Brix

X medido (UFC/mL)

X Neto (UFC/mL)

μ (Xneto/t)

Ln (So/S)

Biomasa (g/mL)

0 11 11 290 290 0 0 1,0526

1 11 12 290 374 374 -0,08 1,0563

2 11 12 290 2500 1250 -0,08 1,0563

3 11 12 290 2350 783,3 -0,08 1,0563

4 11 13,5 290 2500 625 -0,2 1,062

5 11 13 290 4600 920 -0,16 1,06

6 11 13 290 1066 177,6 -0,16 1,06

7 11 14,2 290 1305 186,42 -0,25 1,0633

8 11 13 290 1870 233,75 -0,16 1,06

9 11 13 290 1337 148,56 -0,16 1,06

10 11 13 290 1190 119 -0,16 1,06

11 11 13 290 1230 111,81 -0,16 1,06

b.1) Concentración microbiana en función del tiempo (X neto/tiempo)

c.1) Consumo del substrato en el tiempo (Ln/S/tiempo)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120

2

4

6

8

10

12

14

16

Series1

tiempo (dias)

S ne

to °B

rix

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

Series1

Tiempo (dias)

X ne

to U

FC/m

L

d.1) Velocidad de crecimiento Vs Biomasa (μ/Biomasa)

SISTEMA NO AIREADO

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

-0.3

-0.25

-0.2

-0.15

-0.1

-0.05

0

Series1

Tiempo (dias)

Ln S

o/S

Comportamiento cinético en sistemas no aireados

Tiempo (Días)

S medido ° Brix

S neto ° Brix

X medido (UFC/mL)

X Neto (UFC/mL

)

μ (Xneto/t)

Ln (So/S)

Biomasa (g/mL)

0 11 11 290 290 0 0 1,0526

1 11 10 290 334 334 0,09 1,049

2 11 10 290 1000 500 0,09 1,049

3 11 10 290 1800 600 0,09 1,049

4 11 10,5 290 970 242,5 0,04 1,0512

5 11 10,5 290 520 104 0,04 1,0512

6 11 6 290 653 108,83 0,606 1,0336

7 11 4 290 590 84,28 1,011 1,026

8 11 2 290 315 39,38 1,704 1,0183

9 11 1 290 359 39,89 2,4 1,0143

10 11 1 290 402 40,2 2,4 1,0143

11 11 0 290 348 31,63 0 0

SISTEMA NO AIREADO

a.2) Variación del sustrato en función del tiempo S neto/tiempo

b.2) Concentración microbiana en función del tiempo (Xneto/tiempo)

c.2) Consumo del substrato en el tiempo (Ln/S/tiempo)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120

2

4

6

8

10

12

Series1

Tiempo (dias)

S ne

to (°

Brix

)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

Series1

Tiempo (dias)

X N

eto

(UFC

/mL)

d.2) Velocidad de crecimiento Vs Biomasa (μ/Biomasa)

CÁLCULOS

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120

0.5

1

1.5

2

2.5

3

Consumo del sustrato en el tiempo

Series1

tiempo (dias)

Ln (S

o/S)

DETERMINAR Ks

Sistema aireado:

µmax = 1250

µmax/2 = 1250/2 = 625

Ks = 1,0563

Sistema no aireado

µmax= 600

µmax= 600/2=300

Ks= 1,049

DETERMINAR LA TASA DE CRECIMIENTO ESPECÍFICO PROMEDIO.

Sistema aireado

µ= (μmax) .¿)

µ (0)= 632.90

µ (1)= 625

µ (2)= 625

µ (3)= 625

µ (4)= 624.9

µ (5)= 624.91

µ (6)= 624.91

µ (7)= 625.01

µ (8)= 626.09

µ (9)= 626.09

µ (10)= 629.09

µ (11)=629.09

Sistema no aireado

µ= (μmax) .¿)

µ (0)= 300.51

µ (1)= 300

µ (2)= 300

µ (3)= 300

µ (4)= 300.31

µ (5)= 300.31

µ (6)= 297.78

µ (7)= 296.67

µ (8)= 295.54

µ (9)= 294.95

µ (10)= 294.95

µ (11)= 0

DETERMINAR LA TASA DE CRECIMIENTO MICROBIANO.

Sistema aireado

∑ µ /n= 625.27

∑ x neto /n= 1717.6

rg = µ* X

rg = (625.27)*(1717.6)

rg = 1073963.75

Sistema no aireado

∑ µ /n= 298.27

∑ x neto /n= 631.75

rg = µ* X

rg = (298.27)*(631.75)

rg = 188432.07